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太空中近乎絕對零度,為何空間站卻不需保暖反而需散熱?

2024-03-01科學

上世紀中期,太空探索初期的太空人面臨極寒挑戰。為了適應航天環境,他們需穿著厚實的棉衣以抵禦極度低溫。隨著科技進步,60年代末,人類成功建立能長期居住的空間站,迄今已有人在太空中生活數月甚至更長時間。盡管如今太空中溫度仍然十分低,但太空人在所有季節都只能穿著厚重的宇航服。

疑問來了,既然溫度低,為何空間站還要設有散熱裝備?原來科學家們考慮到,太空中無法與瓦斯流動,這會導致內部溫度過高或過低,這時散熱裝備就顯得尤為必要。

接下來,我們詳細了解為何太空中溫度如此之低。在地球上,太空人一直處在相對暖和的環境裏,但一旦抵達太空,必須穿上重型宇航服以保暖。這是因為太空中溫度較低,且起伏較大。特別是在日光照射區域,溫度會急劇上升,使太空人感到天熱難耐;到了陰暗處,溫度又會立刻降低,寒冷難以承受。此外,由於幾乎無大氣層,也沒有對流傳熱,溫度範圍變化極大,其受太陽光線、宇宙射線等多種因素影響。

另外,艙外溫度變化更為劇烈。一般而言,艙內溫度較為穩定,適應大多數物品和工具的運作需求。然而,當太空人需要執行太空任務時,他們的宇航服便構成了一個小型環境,能幫助他們抵抗極端溫度。

在適當的裝置支持下,太空人可以在軌域飛行器艙內維持適合的溫度,同時,艙內有特殊的裝置如空氣過濾器、加熱器、制冷機和熱放射線器等。這些裝置使得太空人在太空中停留數月甚至一年成為可能,也為宇航任務提供了基礎保障。